Musta savuttaja

Question: Mikä on merien keskimääräinen pH-arvo?


Mustat savuttajat () ovat valtamerten pohjissa esiintyviä kuumia lähteitä, jotka syntyvät, kun maankuoresta pulppuava ylikuumennut vesi läpäisee merenpohjan. Tämä vesi sisältää runsaasti maankuoresta liuenneita mineraaleja, erityisesti sulfideja. Näitä mineraaleja kiteytyy suppiloksi lähteen ympärille mustille savuttajille ominaiseen muotoon. Savuttajan veden musta väri johtuu mineraalien saostumisesta kuuman veden kohdatessa kylmän meriveden. Kiteytyneet metallisulfidit voivat muodostaa merenpohjaan valtavia malmiesiintymiä. Tarkempi mustien savuttajien sijaintikohta on mannerlaattojen mereisissä saumakohdissa, koska niiden esiintyminen edellyttää geotermistä aktiivisuutta. 
Ensimmäiset mustat savuttajat löydettiin vuonna 1977 Galápagossaarten lähistöltä. Nykyään niitä tiedetään olevan ainakin Atlantin valtameressä ja Tyynessämeressä, keskimäärin 2100 metrin syvyydessä. Mustien savuttajien veden lämpötila saattaa nousta 400 celsiusasteeseen, ja korkeimman mitatun lämpötilan tiedetään olleen 464°C[1]. Merten syvyyksien korkean paineen takia vesi ei kiehu. Vesi on erittäin hapanta, sen pH-arvo voi olla 2,8. Tämä vastaa laimentamattoman etikan happamuutta.
Mustan savuttajan ekosysteemi
Syvällä valtameren pohjassa on tavallisesti hyvin vähän elämää, sillä auringonvalo ei juurikaan yllä sinne. Mustien savuttajien ympärille on kuitenkin muodostunut kokonaisia ekosysteemejä. Näiden luona elää huomattavan paljon toistaiseksi tuntemattomia lajeja.[2] Niissä elävät pieneliöt, kuten ekstremofiilit ja arkeonit, tuottavat lämmön, metaanin ja rikkiyhdisteiden avulla energiaa prosessissa, jota kutsutaan kemosynteesiksi. Nämä pieneliöt ovat puolestaan suurempien eliöiden, kuten simpukoiden ja jättiputkimatojen ravintoa. Mustan savuttajan lähistöltä on kuitenkin myös löydetty Chlorobiaceae-heimon rikkibakteeri, joka auringonvalon puuttumisesta huolimatta käyttää energiantuotantoonsa fotosynteesiä. Bakteeri hyödyntää mustan savuttajan himmeää valonhehkua ja on ensimmäinen luonnosta löydetty organismi, joka käyttää fotosynteesiin muuta kuin auringonvaloa.[3]
Mustien savuttajien lähistöltä löytyy jatkuvasti uusia, erikoisia eliölajeja. Esimerkiksi pompeijinmato (Alvinella pompejana) löytyi 1980-luvulla, ja vuonna 2001 löytyi kotilolaji Crysomallon squamiferum, jonka kuori on kuin rautahaarniska: tavanomaisen kalsiumkarbonaatin sijasta kotilo käyttää kuorensa rakennusaineena rautasulfideja. Rautasulfidien käyttö tällaisiin biologisiin tarkoituksiin on luultavasti mahdollista merenpohjan valtavan paineen (noin 25 megapascalia 2500 metrin syvyydessä) rautasulfidia kemiallisesti stabiloivan vaikutuksen ansiosta.[4]
Mustat savuttajat ja elämän synty

On esitetty ajatus, jonka mukaan elämä olisi syntynyt mustien savuttajien lähellä. Ajatus perustuu siihen, että mustat savuttajat purkavat sisuksistaan monenlaisia kemiallisia yhdisteitä, jotka olisivat saattaneet muinoin reagoida keskenään ja käynnistää kemiallisen evoluution rauta-rikkimaailmassa.
Lähteet

Aiheesta muualla

 Transclusion error: {{En}} is only for use in File namespace. Use {{lang-en}} or {{en icon}} instead.
 Transclusion error: {{En}} is only for use in File namespace. Use {{lang-en}} or {{en icon}} instead.
Luokka:Lähteet
Luokka:Vulkanologia
en:Hydrothermal vent#Black smokers and white smokers